Изгибаемые элементы. Расчет прочности нормальных сечений. Тема 7 презентация

Изгибаемые элементы - элементы, подверженные действию одного изгибающего момента или изгибающего момента с поперечной силой.
Основные виды изгибаемых элементов:
Балки - линейная конструкция, размеры поперечного сечения которой существенно меньше длины .
Плиты - плоская конструкция, толщина которой значительно меньше длины и ширины.

Балки и плиты классифицируются:
- по способу изготовления (возведения);
- по форме поперечного сечения;
сборные монолитный сборно-монолитные

- по числу пролетов;
однопролетные
многопролетные

Разрушение изгибаемых элементов
1 – по нормальному сечению;
2 – по наклонному сечению.
Цель расчета прочности нормальных сечений – подбор необходимой площади продольной арматуры.

Исходные данные для расчета
1. Размеры поперечного сечения элемента.
для балок: высота сечения
Высота сечения кратна 50 мм при h до 600 мм и кратна 100 мм при h более 600 мм.
ширина сечения:
Ширина сечения: 100, 120, 150, 180, 200, 220, 250 и далее через 50 мм.
для плит: высота сечения
- для плит с ненапрягаемой арматурой;
- для плит с напрягаемой арматурой.
2. Класс бетона, класс арматуры.

Расчет прочности нормальных сечений элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой без предварительного напряжения арматуры
Порядок расчета:
1. Вычисляется коэффициент αm:
2. Определяется относительная высота сжатой зоны:

3. Вычисляется граничная высота сжатой зоны:
4. Выяснения характера разрушения:
Если условие выполняется, то характер разрушения – пластический. В противном случае – хрупкий.
В случае хрупкого разрушения необходимо:
- увеличить класс бетона;
- увеличить размеры сечения;
- установить продольную арматуру в сжатую часть сечения.
5. В случае пластического характера разрушения определяется требуемая площадь продольной арматуры:

Расчет прочности нормальных сечений элементов прямоугольного сечения с двойной арматурой без предварительного напряжения арматуры
Площади сжатой и растянутой арматуры:

Расчет прочности нормальных сечений элементов таврового сечения с одиночной арматурой без предварительного напряжения арматуры
Определение положения нейтральной линии из выражения:

Значение ширины верхней полки - b’f, вводимое в неравенстве и в дальнейшем расчете, принимают из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:
а) при наличии поперечных ребер или при h’f ≥ 0,1h - ½ расстояния в свету между продольными ребрами;
б) при отсутствии поперечных ребер (или при расстоянии между ними больших, чем расстояния между продольными ребрами) и h’f < 0,1h - 6h’f
в) при консольных свесах полки:
при h’f ≥ 0,1h - 6h’f;
при 0,05h ≤ h’f < 0,1h - 3h’f;
при h’f < 0,05 h - свесы не учитываются.

Варианты положения нейтральной линии
Если неравенство выполняется, то нейтральная линия проходит в пределах полки и расчет элемента производится как элемента прямоугольного сечения. При этом, в формулах значение b принимают равным b’f.

Если неравенство не выполняется, то нейтральная линия проходит в ребре и расчет выполняется в следующей последовательности:
1. Вычисляется коэффициент αm:
2. Определяется относительная высота сжатой зоны: ξ
3. Вычисляется граничная высота сжатой зоны: ξR
4. Выяснения характера разрушения: ξ ≤ ξR
5. В случае пластического характера разрушения определяется требуемая площадь продольной арматуры:

Расчет прочности нормальных сечений элементов таврового сечения с двойной арматурой без предварительного напряжения арматуры
1. Определяют площадь сечения сжатой арматуры:

2. Определяют положение нейтральной линии:
При выполнении неравенства нейтральная линия проходит в полке.
3. Требуемая площадь продольной арматуры:

При не выполнении неравенства нейтральная линия проходит в ребре.
3. Требуемая площадь продольной арматуры:

Расчет прочности нормальных сечений элементов двутаврового сечения без предварительного напряжения арматуры
Элементы двутаврового сечения с одиночной или двойной арматурой, рассчитывают как элементы таврового сечения с одиночной или двойной арматурой.